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La compatibilità elettromagnetica

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Introduzione


La compatibilità elettromagnetica è legata all'elettromagnetismo e, come questo, non può essere considerata un fenomeno sempre comprensibile. Ci si trova, talvolta, di fronte ad eventi, a prima vista inspiegabili, che però, in qualche modo, creano problemi o semplici disturbi. Questi fenomeni sono per lo più causati dalle interferenze elettromagnetiche (EMI), che sono effetti indesiderati dell'elettromagnetismo.
Ci sono molti casi nella vita quotidiana in cui abbiamo a che fare con le EMI . In un auto, per esempio, quando non si è effettuata una buona schermatura delle candele di accensione l'autoradio ripete con scariche il numero di giri del motore. Un altro esempio è la comparsa di linee orizzontali sullo schermo televisivo ,quando si accende un frullatore in cucina oppure una lucidatrice.
In entrambi i casi, anche se per cause differenti, si ha la formazione di un arco elettrico con irradiazione di energia elettromagnetica a frequenza ad ampio spettro che, captata dall'antenna dei ricevitori, viene demodulata con conseguente introduzione di segnali privi di contenuto informativo, provocando interferenze e disturbi.

In questa sede non si affronterà la problematica del fenomeno dell'inquinamento elettromagnetico sugli effetti biologici, ma solo sull'interferenza provocata da due apparati posti vicini.


Se due apparecchiature elettriche rispettano le direttiva sulla compatibilità elettromagnetica , possono coesistere nello stesso ambiente senza creare interferenze fra di loro.


La direttiva europea 89/336/CEE, emessa nel 1992 ed entrata in vigore obbligatorio dal 1 gennaio 1996, impone che tutti i componenti per apparati elettrici ed elettronici, prima di essere inseriti nel mercato della comunità europea , devono essere dotati della marcatura CE, la quale garantisce la compatibilità elettromagnetica nel rispetto di regole comuni, che permettano la libera circolazione delle merci.

L'intera produzione elettronica è stata coinvolta e dovendo rispettare uno standard europeo unificato, non è più permesso un atteggiamento superficiale nei confronti di questo problema. Per rispettare questa normativa occorre che già in fase di progettazione siano affrontati questi problemi.


Teoria sulla compatibilità elettromagnetica 

Generazione di campi elettromagnetici

Correnti e tensioni variabili nel tempo producono campi elettromagnetici tanto maggiori quanto è maggiore la frequenza con cui essi variano. Questi campi possono, a loro volta, indurre correnti e tensioni in altri dispositivi elettronici, provocando effetti indesiderati, disturbi ed anomalie nel funzionamento. Il progresso tecnologico ha introdotto nel mercato dispositivi elettronici digitali sempre più veloci nelle commutazioni, per cui il contenuto spettrale è molto ampio .Se questi segnali si propagano su piste di dimensioni confrontabili con la lunghezza d'onda di un'armonica contenuta nello spettro, si hanno emissioni di onde elettromagnetiche, che potrebbero essere causa di interferenze su altri apparati.
Il fenomeno elettromagnetico si manifesta, quindi, quando un apparato sorgente emette segnali che pervengono ad un apparato ricevente tramite un mezzo di trasmissione. Se gli effetti prodotti tendono a degradare le prestazioni dell'apparato ricevente occorre limitare le emissioni.

L'onda elettromagnetica nasce dalla coesistenza dei campi elettrici e magnetici che variano nel tempo sfasati fra loro di 90° gradi e si propaga nel vuoto alla velocità della luce, circa 300.000Km/h.

Quando quest'onda incontra un conduttore, in questo vengono indotte una corrente ed una tensione dipendenti dalla distanza della sorgente, dalla geometria e dall'orientamento del circuito. Se questi segnali indotti sono tali da alterare le prestazioni del circuito non si rientra più nel concetto fondamentale della compatibilità magnetica.


Significato della compatibilità elettromagnetica

Tutti i prodotti immessi nel mercato europeo devono rispettare limiti di emissione elettromagnetica e possedere un certa capacità di immunità elettromagnetica, in modo da poter funzionare correttamente in un ambiente in cui siano presenti più apparati. Per ottenere questi requisiti occorre che siano fissati sia i limiti per le emissioni sia il grado di tolleranza ad un disturbo di un apparato.

Un sistema elettronico, che deve essere
in grado di poter funzionare senza interferire ed essere influenzato da altri apparati e quindi soddisfare i requisiti imposti dalle norme sulla compatibilità elettromagnetica, deve rispondere a questi due criteri:

a) le perturbazioni elettromagnetiche generate siano limitate ad un livello tale da permettere a qualsiasi altro apparecchio di funzionare correttamente senza che le sue prestazioni siano degradate;

b) ogni apparecchio deve possedere un adeguato livello di immunità contro le perturbazioni elettromagnetiche, in modo da poter funzionare correttamente senza che le sue prestazioni siano degradate.

Un apparato elettronico è ritenuto conforme ai requisiti imposti dai punti a) e b) quando soddisfa le norme armonizzate specifiche per la sua famiglia di prodotti, oppure, se queste non esistono, le norme generiche.

La Direttiva entrata in vigore in Italia riguarda sia gli apparecchi elettronici sia gli impianti e tutte le installazioni purché contengono componenti elettronici e/o elettrici.

Le apparecchiature sono divise nelle seguenti categorie, a secondo delle loro caratteristiche:

- radioriceventi e telericeventi private;
- apparecchiature industriali;
- apparecchiature radiomobili;
- apparecchiature radiomobili e radiotelefoniche commerciali;
- apparecchiature medico e scientifiche;
- apparecchiature per la tecnologia dell'informazione;
- apparecchi radio per l'aeronautica e per la marina;
- apparecchi didattici elettronici;
- reti ed apparecchi di telecomunicazioni;
- emittenti di radio e filodiffusione;
- illuminazione e lampade fluorescenti.

Gli argomenti sono:


IC La compatibilità elettromagnetica
IC Legislazione sulla compatibilità elettromagnetica
IC Guida all'applicazione della direttiva EMC
IC Tecniche di diagnostica
IC Misure pre-compliance
IC Riferimenti
IC Link

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